Археологические источники были включены в создание хронологических систем с конца 40-х годов. Отчетливо начало вырисовываться преимущество метода радиоуглеродного датирования, который был обоснован в середине 40-х годов профессором химии Чикагского университета У. Либби. Важность его открытия быстро стала очевидной, и уже в 1960 г. Нобелевский комитет присудил автору почетную премию по химии.
Суть метода заключается в следующем. Углерод на Земле представлен тремя изотопами — 12
С, 13С и 14С. Их природные концентрации весьма различны: 12С составляет 98,9% всего углерода, 13С — 1,1% и, наконец, радиоактивный изотоп 14С, наиболее важный для нас в данной проблеме, занимает совершенно ничтожную, 10-12 часть от современного углерода земной атмосферы и почвы. Радиоактивный изотоп С постоянно образуется в верхних слоях атмосферы в результате бомбардировки ядер атомов азота протонами космических лучей, а затем с периодом полураспада 5730 лет (бета-распад) переходит в стабильный азот. Время перемешивания атмосферы невелико: всего за несколько лет свежий радиоуглерод через фотосинтез вовлекается в кругооборот углерода всей биосферы планеты.[242]В любом живом организме поддерживается тот уровень радиоуглерода, который присутствует в земной атмосфере, это равенство обеспечивается фотосинтезом или питанием вплоть до прекращения жизнедеятельности. Поэтому, измерив радиоактивность биологических останков, можно вычислить момент смерти организма или конец формирования годичного кольца дерева. В этом и состоит разработанный Либби метод радиоуглеродной датировки.
Теория остается теорией, покуда она не проверена практикой. Первые сопоставления с традиционными хронологическими шкалами, построенными на базе письменных источников, были проведены в предположении о неизменности атмосферного содержания 14
С. Еще около 40 лет назад были сделаны радиоуглеродные определения возраста органики из могил Древнего царства в Египте. Первые датировки по 14С оказались моложе традиционных на несколько сот лет. Это вызвало недоверие к новому методу, поскольку никто тогда и помыслить еще не смел о ревизии построенной на письменных источниках древнеегипетской хронологии.Гораздо более сенсационными и на первый взгляд абсолютно неправдоподобными показались радиоуглеродные даты для культур Европейского континента. Их передатировка выглядела порой прямо-таки чудовищной: по сравнению с традиционными представлениями историков и археологов они удревняли события более чем на тысячу лет (напомним, что это были бесписьменные культуры). В соответствии с устоявшимися тогда взглядами такого просто не могло быть, ибо безусловно господствовала теория «Ex Oriente Lux» («Свет с Востока»), согласно которой все важнейшие открытия могли свершаться только в долине Нила или в Передней Азии, а более северные культуры Евразии светили лишь отраженным светом; доказывать свою жизнеспособность они были в состоянии исключительно умением усваивать идеи, приспосабливая к условиям своего бытия те достижения, что доходили к ним через сотни и тысячи километров, из первичных высокоразвитых центров. Стало быть, исходя из этой неколебимой теории, все кардинальные технологические инновации древности (и горно-металлургический промысел, и колесо, и прочие), первоначально способные появиться только на Востоке, конечно же, в северных регионах следовало датировать более поздним временем.
Дискуссия вспыхнула очень горячая. Кажется даже, что поначалу противников метода среди археологов и историков было заметно больше, чем его сторонников.[243]
Такие расхождения между историческими и радиоуглеродными датировками возникали потому, что на ранних стадиях использования метода не было известно об изменчивости атмосферной концентрации радиоуглерода со временем. И поскольку было неясно, как именно она изменялась, расчеты возрастов делались в простейшем предположении о ее постоянстве. Датировки, вычисленные таким образом, используются по инерции и сегодня, они дают так называемый радиоуглеродный возраст материала.Для времен, простирающихся до 8–10 тыс. лет назад, построены таблицы приведения к истинным возрастам. Как они были получены, мы расскажем далее, а пока остановимся подробнее на объяснении изменчивости концентрации атмосферного радиоуглерода.[244]
Содержание 14
С в атмосфере и верхнем слое Мирового океана определяется балансом между его поступлением и распадом. Убывание количества радиоактивных атомов происходит по экспоненциальному закону, и на этот процесс не влияют никакие внешние силы. Однако поступление радиоуглерода в атмосферу и поверхностный слой океана подвержено заметным изменениям. В прошлом они происходили вследствие трех причин, позднее появились еще две — антропогенные.